单行程套管钻井技术研究与应用
套管钻井技术在钻井现场的应用环节分析
套管钻井技术在钻井现场的应用环节分析套管钻井技术是有效结合了传统下钻杆钻进和下套管的先进钻井技术，具有有效降低钻井成本、优化钻井工期、减少地下油气层污染等特点，自面世以来被广泛地应用到钻井现场。
为了保证油田综合效益的提升，我们需要进行套管钻井技术的深化应用，文章分析了套管钻井技术的工艺特点、应用范围及现场施工方法，为套管钻井技术在国内钻井现场的推广应用提供了技术支持。
标签：套管钻井；技术优化；现场应用前言经济技术的不断发展，促进了钻进技术的更新，无论其勘探环节、开发环节还是采油环节等都得到了一系列的更新应用。
由于其套管钻井技术的先进性，其实现了我国油田工程的广泛普及，实现了其现场试验环节、工期控制环节、成本环节的稳定运行，稳定了我国的油田开采的经济环境。
1 套管钻井工艺技术的特点分析套管钻井工艺的开展，需要进行套管设备的应用，通过对其顶部的驱动装置的有效应用，保证其设备的选装，有助于其工作模式的深化发展。
由于其套管的传动旋转，实现了其套管端部工具组钻头的旋转，满足了实际钻进工作的需要。
为了保证开采环节的优化，我们要进行钻头环节的深化应用，进行其扩孔钻头的应用，以有助于钻井环节的控制。
在该技术的应用过程中，钻头实现了相关部位的固定，其固定于一个专门的位置，通过其工具组的锁定应用，实现钻头与相关设备的连接。
在工作过程中，钻头的更换，需要进行锁定装置的应用，通过对其绞车设备的应用，进行套管模式的深化，促进其新钻头的有效应用。
在此环节中，我们要进行绞车设备及其套管设备的应用，以方便于钻头更换环节的优化。
保证钻头的钻井环节的优化，该过程中发展，也是下套管模式的发展，在钻头工作完毕后，就可以进行固定作业的开展。
在套管钻井的应用过程中，其制造的井眼相对于普通的钻井井眼的直径要小一些。
其扩眼钻头的自身尺度是影响其井眼尺度的重要因素。
为了促进其固井工作的开展，我们要进行其井眼及其套管间隙环节的优化，进行套管钻井工艺的健全。
套管钻井技术在批钻井中的应用
前 国内外 常用 的套 管钻井 系 统主要 有 以 Ｔ ｓｏ公 司 ｅｃ
为代表 的可 更换 钻头 系统｛ 和 以 Ｗｅ ｔｅｆｒ ］ ａｈ ｒ ｄ公 司 ｏ 为代 表 的不可 更换 钻头套 管 钻井 系统 。国 内大港 油 田［ 大庆油 田＿ 、 、 吉林 油 田 、 利 油 田 。和 西 安 胜 石油 管材研 究 所 等 就 套 管 钻 井 技 术 进 行 了研 究
作者 简 介 ： 文 华 （ ９ ９ ） 男 ， ９ １ 毕 业 于 石 油 大 学 （ 张 １６ ， １９ 年 华
转套 管驱 动钻 头进 行钻 井作 业 。其 工作原 理 是利 用 机 械机 构卡 紧套 管本 体 内壁 ， 套管 接 箍 螺 纹 与 驱 动
开 驱动 器卡 瓦 ， 出驱动 器 接下一 根 套管 ， 提 然后 下人 驱 动器 卡 紧套管 继续 钻 进 。驱动 器是 类似 于钻 杆 的 空 心 圆柱体 结构 ， 钻进 时其 内部 是 循 环 钻 井 液 的通 道， 驱动 器 下部设 计有 密 封皮 碗 ， 证 在循 环钻 井液 保 时 ， 动器 与套 管连 接处 的有效 密封 ， 驱 同时还要 承受
图 １ 套 管 钻 井 驱 动 器
备 为动 力源 的总 体设计 。 目前 套管 驱动 器 和套管 钻
鞋 均 已在埕 海一 号人 丁井 场表 层套 管批 钻井 （用 一 部 钻机 在 同一 井 区集 中完 成 表 层 套 管 、 术 套 管 或 技 油层套 管 的钻进 方式 ， 语 为 “ ａｃ ｒ ｌ ｇ ） 英 ｂ ｔｈｄ ｉｉ ” 中得 ｌｎ 到应 用并 取得 了 良好 的效果 。
２ ０ ＡＡＯ Ａ１ ７ 部 分 研 究 内容 ０６ ６ ０）
要 由整体 卡瓦 提升 部 分 、 封 部 分 和 导 入 部 分 组成 密 （ 图 １ 示） 如 所 。它 有 起 升 、 递 扭 矩 和 密 封 ３个 功 传
套管开窗侧钻技术及应用
套管开窗侧钻技术及应用从20世纪90年代初期，我国各油田开始研究、应用侧钻井技术，采用侧钻井技术能够减少调整井施工，节省征地、道路建设、采油及地面工程等费用，具有广阔的应用前景。
侧钻井技术主要应用在以下几种井况：井下技术状况差(套管变形或损坏、井下落物)；采油井不出油或低产井；老井油层互窜或油层高含水；调整井网挖掘剩余油，增加可采储量；老井加深，开发或勘探深层系油藏。
一、油田开发的现实需求——套管开窗侧钻技术国内各老区油田经过较长时间的开发生产，由于套管变形或损坏、井下落物事故不易处理，以及井下水锥或气锥等多种原因的影响，陆续有部分油水井已不能维持正常生产，造成原油及天然气产量逐年下降，严重威胁到油田的正常生产。
为了降低钻井综合成本，特别是有效的利用现有井眼，发挥老井潜力，国内油田加强了小井眼开窗侧钻技术的研究与应用。
经过几年来的不断发展，这一技术已日趋成熟和完善。
开窗侧钻技术就是利用老井井眼对油藏进行再开发挖潜，并充分利用老井原有的一些采输设备，使原井的生产潜力得以充分发挥的新技术新工艺，从而延长老井使用寿命，提高原油产量，同时还可利用老井的井眼大幅度降低施工成本，缩短施工周期，提高综合经济效益。
因而开窗侧钻二次开发老井的油气资源，在今后数年仍具有广阔的应用前景。
二、侧钻井设计、施工的相关原则由于各油田油藏埋深、储层物性、地质特点、套管程序有着诸多不同，如何有效利用套管开窗侧钻技术，提高油藏开发效果，需要做大量的研究工作，这主要包括钻井设备优选配套，井眼轨迹设计、监测和控制，钻井液、完井液选型及现场处理维护，完井固井施工及测井射孔等，以形成一套适合各油田的侧钻井技术。
1、窗口位置的优化设计侧钻位置的选择与原井套管完好情况、地层岩性、油水层纵向分布状况、工具造斜能力、开窗方式、地质设计有关。
侧钻位置的优选应以尽量利用较长的老井眼、缩短钻井周期、节约钻井成本、保证钻井施工安全、延长油井有效寿命、提高油井产量为总原则。
套管定向钻井技术及其应用
１ 工 艺 简 介
１ １ 导 向 井 底 马 达 ．
套 较 短 的底 部 钻 具 组合 由钻 头 、套 管 下 扩 眼 器
和 其 他 工 具 组成 。 与 常 规 钻 井 相 比，具 有 以 下 优
在 可 回收式井 底钻具 组合 中 ，容 积式液 压马达 （Ｄ Ｐ Ｍ）和 弯外 壳 安装 在 管下 扩 眼 器 和领 眼钻 头上
套 管钻井技 术采用 顶部 驱动装 置驱动 套管 传动 扭矩 到锁 紧在套 管底部 的井底 钻头 和可膨 胀式扩 孔 器， 用套 管本 身作 为泥浆 循环 的通 道来 实现 钻进 。 利
用 套 管作 为 给 钻 头 传 送 水 力 和 机 械 能 量 的 工 具 ，
一
先综 述套管 钻井 的应用及 其优 点 ，然 后讨论 钻进 和 下套 管同步 进行是 如何减 少井 下 问题 的 。
因此 ，用 导 向马达 和套管进 行定 向控制 的井 底钻具 组 合 的几 何结 构 与常 规钻 杆井 底 钻具 组 合 不 同 ， 如
图 １ 示 所
钻 杆 导 向 马达 钻 具 组 合 Ｐ ＤＣ钻 头
护 和 更换 等 带 来 的人 力 、 力 和 费用 ； 高钻 井 安 物 提
全系数 ： 用钻杆和钻铤 ， 不 降低 钻 井 成本 。为 降低
摘
要 ： 管定 向钻 井 技 术 能减 少 泥 浆 漏 失 ， 高 井 控 能 力并 降低 钻 机 非 生 产 时 间 ， 少 计 划 外 侧 钻 或 卡 钻 的 风 险 。 套 提 减
采 用 套 管定 向钻 井 所需 起 下 钻 次 数 较 少 ， 高 了钻 井 效 率 和井 场 的安 全性 ， 提 降低 了钻 井 成 本 。 关 键 词 ： 管定 向钻 井 ； 套 泥浆 漏 失 ； 控 ； 钻 ； 钻 井 侧 卡 中图 分 类 号 ： Ｅ ４ Ｔ ２３ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：６ ３ １ ８ （ ０ ０ ０ ～ ０ ２ ０ １７ — ９ ０２ １ ）５ ０ ７ — ４
套管钻井技术在盐丘井钻井中的应用
１ 前 言
盐 丘 附 近 的 构 造 圈 闭 是 墨 西 哥 海 岸 一 带 的 最 原
始 储层 ，盐 丘 附近 的严重倾 斜 层 和断层 形成 了 良好
的 油 气 圈 闭 ，不 过 构 造 应 力 的 变 化 以 及 复 杂 的 地 质 构 造 使 得 这 一 地 区 的 钻 井 作 业 难 度 增 大 。 ］ 路 易 斯 安 那 州 Ｌ ｆ ｕｃ ｅ教 区 的 Ｃ ａ ｈ ｌｕａ ａｏ ｒｈ ｈ ｃ ａｏ ｌ
的 层 即 弃 井 。 对 此 ， 用 套 管 钻 井 （ ｗＤ） Ｃ 技 术 钻 了 两 口 井 ， 井 深 与 采 用 常 规 技 术 所 钻
的 邻 井 相 似 。 两 口 井 成 功 地 钻 达 目的 层 ，与
邻 井 的平 均 成 本 相 比，第 二 口井 节 省 了
２ 的 费 用 。 两 口 Ｃ ５ ｗＤ 井 均 采 用 旋 转 导 向
陶 林 ：套 管 钻 井 技 术 在 盐 丘 井 钻 井 中 的 应 用
２ ３
套 管 钻 井 技 术 在 盐 丘 井钻 井 中 的 应 用
陶 林 （ 石化胜利石油局钻井工艺研究院设计所） 中
摘 要 在 路 易 斯 安 那 州 南部 Ｃｈ ｃ ａｏ 一 ａ ｈ ｌ ｕ １ 丘 油 田 附近 钻 常 规 并 ， 由 于 地 处 湿 地 ， ａ盐 需 要 从 中 央 平 台 定 向 钻 井 。 这 些 井 经 常 会 发
截 面夹角 达 ８ 。 ０ ，储 层 一 般为 盐 体 内局 部 异 常 的小
在套 管底 部配 备座底 短节 ，回收底 部钻具 组合
２ ４
国 外 油 田工 程 第 ２ ６卷 第 】 ０期 （ ０ ０ １ ２ １． Ｏ
套管钻井技术(课件)
37
（一）单行程套管钻井技术
单行程套管钻井技术，就是指采用一只钻头钻完设计进 尺，中途不进行起下钻和更换钻头作业的套管钻井技术，该技
年， Tesco 公司利用套管
钻 井 技 术 共 钻 井 300 多 口，其中定向井12口。
20
（一）可更换钻头套管钻井系统
3、现场试验及应用效果 套管钻井试验说明，在无事故井中用套管钻井可节约钻井
成本10～15％，而对钻速较快的陆地井可降低钻井成本30％。
3000米井套管钻井与常规钻井用时对比
21
钻复杂井段
钻定向井
取心
4
一、概述
墩钻
破岩慢 携屑差 起下快 破岩快
旋转钻井
携屑好 起下慢
套管钻井
破岩快 携屑好 起下快
1850～1930
1901～现在
1998～将来
5
一、概述
早 在 50 年 代 就
有很多陆上钻井公 司用油管钻生产 井，钻达油气层后 对油管进行固井作
业，而钻头则留在
井下。
6
一、概述
肇东油田套管钻井机械钻速统计
28
（三）尾管钻井系统
Baker Hughes 公司的尾管钻井是将钻杆柱 与尾管钻井系统连接，并通过该系统进行钻
进，尾管钻井过程中尾管是钻柱的一部分，钻
进和下尾管在同一个作业过程中完成。
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（三）尾管钻井系统
1、主要设备—尾管悬挂器 尾管悬挂器主要由锥套、本体、液缸等组成。
浅谈套管钻井技术在钻井现场的应用【完整版】
浅谈套管钻井技术在钻井现场的应用【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）浅谈套管钻井技术在钻井现场的应用一、套管钻井应用的范围 (1)1.套管钻井适用于油层埋藏深度比拟稳定的油区 (1)2.适用于发育稳定，地层倾角小的区域 (1)二、套管钻井中的准备条件 (1)三、套管钻井施工中需注意几方面问题 (2)1.井斜控制问题 (2)2.套管保护问题 (3)3.钻井参数控制 (4)4.完井工艺过程控制 (4)四、套管钻井技术的应用现状和存在的问题 (4)五、结论与建议 (5)六、套管钻井技术钻上部地层的优点 (6)浅谈套管钻井技术在钻井现场的应用【内容摘要】我国参加“WTO〞后，石油钻采和石油化工设备制造业的市场发生了变化，在市场全球化大背景下，如何融入国际大市场参与世界同行业的竞争，是各企业面临的生死存亡问题。
为提高竞争力，行业中各企业纷纷在产品的技术水平、产品质量、企业结构调整、根本建设、技术改造、采用国际通用标准、开拓国际市场上下功夫，成果十分显著。
自1999年以来，Tesco公司的套管钻井系统已在140口井中使用，进尺达750000ft。
套管钻井技术可用于直井和定向井中，套管层数可达3层，尺寸为4-1/2～13-3/8in。
本文通过对套管钻井应用的范围、准备条件、存在的问题来阐述新型套管钻井技术对石油行业油气开采的影响。
【关键词】套管钻井技术应用随着钻井技术的开展，勘探、开发、采油过程中人们对地下油藏的逐步认识，套管钻井技术在各大油田得到了研究与试验。
通过现场试验，油层钻遇情况、工期控制、本钱控制等到达了预期效果，说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求。
套管钻井过程中，着重注意以下几个方面问题：一、套管钻井应用的范围1、套管钻井适用于油层埋藏深度比拟稳定的油区。
由于套管钻井完井后直接固井完井，然后射孔采油，没有测井工艺对储层深度的测量、储层发育情况的评价，故此要求油层发育情况及埋藏深度必须稳定，这样套管钻井的深度设计才有了保证。
浅析套管技术在石油钻井中的应用
干净 。 ４结 论与建议 ４ １现在在大庆油 田使 用钻井套管大 约 现场实施 ， 钻油 层遇到 的状 态 、 时 间长短 、 费 压强要掌控在十道三 十千 牛顿。因为钻井利 在七百米 内， 必须地层要稳定 的地 区。 用等都在想要 的范围 内 ， 这代 表钻井 利用套 用套管作业 时 ， 管柱里 面没有钻铤 和扶正设 ４ ２ 因为还有井斜 的问题 ，套管钻井对 管这 项技能适合现场实施 的规范 。 钻井利用 备 ， 增 加压 强的 时候 ， 管 柱会 因 为施加 的压 井 的深度也有所制 约。 怎样增大套管钻井 的
头 中做 出斟酌 。牙轮 的工 作性 质是滚 动进 Байду номын сангаас， 可 以是 扭矩尽 可 能 的小 ， 却需 要很 大 的 钻井压强 ， 会导致 井垂直度不 直 。Ｐ Ｄ Ｃ钻 头 要求的钻压在 二十到六 十千 牛顿 比较小 ， 钻 人的速度也不 慢 ， 对管柱 的垂直度 影响 比较 小， 扭 矩也 小 ， 适合钻井 需要 。 不止要选择适 合的钻头 ， 水 眼也是有要 求的 。如果 水眼太 小， 总泵的压强 大 。管柱 内层侵蚀厉 害长久 下去会破 坏管套 ； 水 眼太大 ， 压强 又跟不上 ， 进度就会减慢 。 ３套管钻井施工 中需注意几方面问题 ３ ． １ 井 斜控 制问题 钻井利用 管套 作业时 ， 首先要 掌控井是 否倾斜 ，钻 眼的笔直 长度 和井斜 直接挂 钩。 这就 表示着 开采 石油 的真 实长 度是 否是所 藏油的真 实深 度 ， 主要 由井斜决 定 。钻井 的
２ Ｑ ！
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工 业 技 术
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
浅析 套管 技术在 石油钻井 中 的应用
套管钻井技术优势与不足
套管钻井将建井过程中的钻井和下套管作业结合在一起，大幅度提高了钻进效率。
1999年以来，Tesco公司的套管钻井系统已在140口井中使用，进尺近23万米。
套管钻井技术可用于直井和定向井中，套管层数可达3层，尺寸为41/2～133/8英寸。
钻井套管钻井最大的优势是在钻穿压力变化带时能大幅度提高钻井效率。
在一些需要下入衬管堵漏的漏失带，采用套管钻井可以继续钻进。
对于低压产层来说，减少钻井的液漏能明显提高油井产量。
套管钻井可以降低钻机的作业费用，减少井下复杂情况的处理时间，并可避免采用一些故障预防措施。
套管钻井可以有效防止漏失和井控事故。
常规钻井作业时，在下套管之前要进行一次短起下钻以防止发生井下事故，而采用套管钻井后就可以不再进行短起下钻作业。
钻井机套管钻井系统由井下和井上两部分设备组成，它采用常规套管代替钻杆，从而实现钻井和下套管同时进行，由顶驱驱动套管旋转。
钻井液从套管进入井下然后从环空中返出。
套管钻井系统能支撑套管的重量，并施加扭矩。
在软地层钻直井段时，可以采用各种不回收的钻进工具。
在硬地层中钻直井段时，在没有达到套管鞋之前可能需要更换钻头或定向控制。
使用可回收的井底钻具组合就可以解决上述问题。
套管钻井的定向钻进过程在很多方面与常规钻井类似，主要的差别在于钻具要能够穿过套管下入到井中。
导向马达和旋转导向工具在套管钻井系统中仍然可以使用。
采用套管钻井技术的造斜率取决于使用的套管尺寸。
造斜率的上限取决于套管的疲劳极限。
造斜一般采用可回收导向马达工具来实现。
套管钻井技术使用的井底钻具组合通常配用带领眼钻头和扩眼器的钻鞋。
领眼钻头的尺寸要能够通过套管，扩眼器将井眼扩大比套管尺寸略大。
起下钻时，井底钻具组合穿过套管，可以避免对井壁的损害，保证了起下钻的安全。
采用套管钻井的另一大优势是起下钻过程中仍然可以循环钻井液，从而可以钻更深的井。
井底钻具组合即使在井斜角高达90度时也可以下入和回收。
钻锁在进行电缆测井之前可以通过投球憋压打开。
石油钻井中跟套管钻进技术的应用
171在地质勘探中，很多情况下要到达地质比较复杂的第四系地层，而且还时常会遇到风化和熔断较为严重的软层、断裂带等。
在这种复杂的地质中钻井很容易出现异物流落和坍塌的问题，因此需要采用跟套管技术来解决。
跟套管技术在复杂的地层钻探中有着广泛的应用，如高压旋喷施工、矿产勘探、工程地质勘察等，实际的应用中也取得了较好的效果。
但是目前跟套管技术在石油领域的应用还较少，因此可创新的将其用于石油钻井中，以此来针对性解决易漏、易垮地形的钻井问题。
1 跟套管技术简介跟套管技术已经发了一段时间，目前其技术已经较为成熟，应用的范围也较广。
结合当前的实际情况，跟套管技术的常见应用主要有以下几种：斑加钻跟套管钻进。
该技术通常只用于钻浅孔，在套管的顶部设置平台，在平台上人工操作钻杆，从套管内向下钻进。
偏心扩底式跟套管钻进。
该项技术常用的是潜孔锤，从套管内下到孔底，在底部安装有偏心式的扩底钻头，这样钻孔就会略大于套管，当潜孔锤在冲击时就会带动套管同时跟进。
同心式跟套管钻进。
该技术是在套管的底部安装换装钻头和管鞋，用钢丝绳将其固定承插，在管套内放入潜孔锤和导向钻头，当潜孔锤对导向钻头冲击时会带动套管一起钻进。
顶驱式跟套管钻进。
顶驱式跟套管钻进是在钻杆的顶部安装冲击机构，这样就能实现在管套内超前钻孔。
当钻机运动时，其回转机构会驱动套管同时的回转跟进。
顶居式跟套管钻进。
顶居式跟套管钻进技术是首先用搓管机将套管钻入一定的深度，在套管顶部用液压驱动钻头，这样就可在套管内反循环向下钻进排渣，套管在液压机的驱动下跟进。
水域微型顶居式跟套管钻进。
水域微型顶居式跟套管钻进是将套管穿过甲板后插入水底，通过轻型的钻机取样，如图1所示。
一般而言，水域微型顶居式跟套管钻进主要是用于水域的钻探，可随着钻孔的深入跟进套管。
图1 水域微型顶居式钻机1—吊环，2—汽油机，3—接水龙头，4—变速箱，5—钻杆，6—给劲手轮，7—底座，8—套管，9—绞车，10—出水口。
套管钻井技术在钻井生产的应用
浅析套管钻井技术在钻井生产的应用摘要：近些年我国民经济的飞速发展，带动了各行各业的发展，相继石油产业也有了很快程度的提高和发展，石油生产已经成为我国的国民生产总值的一大来源，我国已经成为石油出口大国，在石油生产发面有了许多的发展和发现，但是由于经济水平与国外相比还是有一定的差距，在石油钻井技术中更是一个薄弱的环节，在市场全球化时代背景下，我国石油在生产上面临着严峻的考验。
为提高竞争力我国石油专业者也研究出了一个钻井新技术就是套管钻井技术，其最大的优势是在钻穿压力变化带时能大幅度提高钻井的效率。
本文讨论了套管钻井技术在钻井生产的应用。
关键词：使用范围生产中注意的问题应用现状和存在问题随着我国石油钻井技术的发展，勘探和开发的不断成熟，在采油的一些列生产环节上有了很高的认识，套管钻井技术得到了实验和研究，通过理论把关和现场实验，都达到了预期的标准，这说明套管钻井技术的工艺设计符合现场生产的规格要求。
一、套管钻井技术应用的范围在我国石油新研发的套管钻井技术中还存有一些没有研究的课题所以在应用上有局部的限制，不能应用到任何的钻井过程中，所以要了解套管钻井技术的应用范围十分重要。
1.套管钻井技术使用于油藏储量比较稳定的储油结构和地理位置这是由于由于套管钻井的工艺设计比较简单，没有测井工艺步骤，不通过测井了解油藏储油层的深度和储层的发育情况，是钻井完毕后直接进行固井完井工序，然后射孔采油。
因此在套管钻井之前必须保证油层的发育情况和油层储油的绝对稳定，才能进行套管钻井。
2.套管钻井适用于油藏底层的倾角较小的地域由于在各种钻井过程中不可避免的存有井斜的现象，井斜直接的影响结果是导致钻井的深度和垂直性存在不符要求的差异，井斜越大，这种差异就会越大。
油藏底层倾角的大小直接决定着井斜的程度。
因此在套管钻井中，在设计计划钻井的区域范围是要特别注意，区域底层的倾角要小，还要裂缝的性质为不发育裂缝，才有利于在套管钻井中对井斜的控制保证钻井质量。
套管钻井技术研究与试验
第 6期
No. 6
钻
采
工
艺
DRILLIN G & PRO DU CT ION T ECHNO LOG Y
9
钻井、 完井钻头连接器 + 管夹持头 + 方钻杆。
177. 8 T P 55D 套管 + 套
M Pa; 钻压 40 kN; 钻井液密度 1. 19 g / cm 3 , 粘度 55 s, 转盘扭矩 45~ 50 kN m, 转盘转数 170 r/ min 。 井深 329. 82~ 338. 94 m , 进行了套管夹持头的 试验 , 采用套管螺纹承扭保护器钻进至井深 500 m 完钻。完钻钻进参数为 : 泵压 6. 0 M Pa; 钻压 40~ 45 kN; 钻井液密度 1. 23 g/ cm 3 , 粘度 60 s, 转盘扭矩 45~ 50 kN m, 转盘转数 170 r/ min。 完钻后 投球蹩压 6. 5 MP a 时钻 头顺利 脱接。 充分循环钻井液后进行固井施工 , 采用 G 级低失水 水泥浆体系 , 固井水泥浆返至地面。
计的固井胶塞及胶塞座 , 以实现注水泥后固井胶塞 的碰压及通过固井胶塞的自锁实现敞压候凝 , 提高 固井质量。 #套管刚性扶正器。套管扶正器主要用来防止 套管及套管接箍的磨损 , 同时还可以起到便于注水 泥和辅助清除岩屑 , 减少套管弯曲的作用。套管扶 正器是由扶正器和调整套组成, 调整套是半开口 , 外 表为锥形 , 可以补偿套管尺寸误差。当扶正器热装 冷却后, 套管与扶正器紧紧地连在一起。套管扶正 器可以很好地解决套管的磨损问题, 基本满足了工 程要求。 ∃ 套管螺纹承扭技术。经分析研究 , 在目前套 管上使用螺纹承扭环提高螺纹承扭强度在技术上不 成熟, 经与天津钢管厂、 宝山钢铁股份有限公司共同 分析、 研究采用改制接箍, 除掉套管接箍中间的多余 螺纹部分, 套管对接时螺纹端面对顶 , 即可实现提高 套管螺纹承扭强度 , 或者采用 BGC 梯型螺纹, 满足 套管钻井的施工要求。 %套管钻井专用承扭保护器。该承扭保护器主 要为一接头 , 上部与方钻杆连接 , 下部接一双公短套 管 , 短套管与下部套管串连接, 并可根据使用情况随 时更换短套管。 ( 6) 套后油水层识别的测井方法 : 利用自然伽 马可以划分储层, 但由于受套管影响 , 划分储层厚度 相对粗一些。 ! 利用补偿中子可以判断储层孔隙度 的变化。 ∀ 利用 C/ O 测井可以识别油、 水层。 #测 井提供的储层划分、 测井解释参数 ( 如孔隙度、 饱和 度等 ) 只是半定量的 , 可用于成熟区块的解释分析, 对于未探明地区计算储量参数计算精度不够。
套管钻井技术的应用和优势
机 泥 浆泵 的 配备 功 率 。 泥浆 从 套 管 和 井 壁 之 间 的环 空空 间返 回 时， 由于 环 空 面 积 减 小 ， 高 了上 返速 度 ， 善 了钻 屑 的携 出状 提 改
２． ３ 改善 井 控 状 况 套 管 钻 井 消 除 了 因起 下 钻 带 来 的 抽 吸 作用 和压 力 波 动 ， 而
且 起 下 钻 时 能 保 持 泥浆 连 续 循 环 ， 防 止 钻 屑 聚 集 ， 少 了井 可 较
涌 的 发 生 ， 而 改 善 了井 控状 况 。 从
２４ 保 持 起 下 钻 时钻 井液 的连 续 循 环 ．
提供 井径 测 井 资 料 。这 种 情 况下 ， 管 钻 进 的 固井 附加 量 通 常 套 会参 考相 邻 区域 内常 规 钻 井 方法 钻 完 井 的井 径 测 井 资料 。 后 之
钻操 作 。提 升 能 力 一 般 为 Ｔ 。 ４ｔ
的水 泥 胶 结 测 井 能 够 确认 水 泥返 高 ， 而验 证 了 固井 附 加量 的 从
刨新技术 ＩＩＣ ＣＴＨＬＹ ＴＪＳ Ｎ０ＣｏＧ ＡＮ Ｉ ２ＥＮ３ Ｎ ＥＥ２ 第 期 ＆年 Ｏ １
压设 备 在现 场 安 装 。防磨 带 的底 端 还包 括 大 概 １ 寸 宽 的碳 化 英
钨合 金 硬质 材 料 ， 和在 钻 杆上 使 用 的 防磨 材料 相 同 （ 图 ４） 见 。
况。
２６ 可 以减 少钻 机 尺 寸 。 ． 简化 钻 机 结构 。 降低 钻 机 费 用
套管钻井技术.PPT课件
• 25）提起套管柱，取出卡盘和C型盘； • 26）下放管柱和套管头通过转盘； • 27）钻至设计井深。井口位于26”隔水导
管之上；
• 28）坐封井口套管头，根据需要旋转管柱 以保证翼阀居中；
• 29）泵入稠塞，循环一周； • 30）通过套管钻井矛固井。
Weatherford套管钻井在大港赵东油 田使用情况
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
• Tesco公司就已完成20余口井的钻井作业。套管 钻井技术可以应用于各种直井、定向井、水平井 和开窗侧钻井，目前井深已超过2000m。
• Weatherford套管钻井系统应用比较广泛，国内外 已经应用300多口井，取得较好的效果。
• 国内大港油田在摊海探井和赵东油田开发井的13 3/8”表层套管钻井中使用Weatherford套管钻井 技术成功钻井25口，其中赵东油田开发井24口， 总进尺6143m，最高单井机械钻速243.6m/h，这 是套管钻井在中国首次大规模应用。国内其他油 田及渤海也正在引进和研究这套技术。
地面套管扶正装置
• 在套管钻井中也起了很大的作用。它是一 种遥控的液压动作扶正臂，可以前后左右 移动，保持套管居中，防止套管错扣。该 装置的使用，提高了接套管的速度，尤其 在有风的天气情况下，可以提高下套管的 速度，保证安全作业。
套管钻井技术在海洋钻井中的应用
套管钻井技术在海洋钻井中的应用摘要：与传统钻井技术相比，套管钻井技术具有节省钻井时间、缩短钻井周期、减少井下事故、节省钻井费用等诸多优势，满足了海上钻井高效率、低成本的最终目的。
文章不仅介绍了目前国内外套管技术的发展和应用状况，还为我国海洋钻井开发套管技术的发展提出了一些初步意见。
关键词：套管钻井；海洋钻井；工艺；发展前景前言：石油是人类社会和经济发展的一种重要资源，而钻井工程是其开发过程中的一个关键环节。
随着科技的进步，钻井技术也在不断地更新，勘探、开发、开采等方面都有了新的突破。
套管钻井技术可以有效改善钻井工程的经济性、效率性和稳定性，其属于当下石油钻井工程中最广泛应用的技术。
1套管钻井技术特点和前提条件1.1套管钻井技术特点在实践中，套管钻井技术主要使用其方式为上部传动机构提供动力，并合理地选择装配零件，以提高钻井作业的效率。
另外，在驱动套管转动下，也会另套管钻井技术的利用程度大幅度提升，可以使钻头上的钻头转动，达到钻进的目的。
套管钻井技术是指通过将钻头与相应部位的对应部位，通过工具锁紧方式将钻头与相关设备组合起来，形成套管钻井装备。
在执行作业时，要经常更换钻头，并要结合锁具、绞车设备的实际条件进行。
由于采用套管技术生产的井筒往往要小于常规钻井工艺生产的井筒，扩眼钻头的大小对钻孔的直径有很大的影响。
为了实现对井筒尺寸的控制，可以通过调节套管的间隙来保证井的尺寸与实际的要求一致。
套管钻井技术实现了快速的钻井作业，可以对钻眼进行有效控制，进而可以有效地减少底部膨胀，减少发生井壁崩塌的可能性，从而提高钻井作业的安全。
1.2应用套管钻井技术的前提条件在实际应用中，套管钻探技术必须做好前期的准备工作，包括：第一，保证钻头底座的平整度，保证在使用套管钻机的时候，设备可以正常工作，避免在钻孔时发生倾斜钻孔，为竖向钻井提供先决条件。
第二，要使套管的稳定性得到改善，必须谨慎选择套管，一般采用梯形扣套管，其最小抗拉强度很高，一般是常规套管的2倍（环形扣套），可以大大提高钻井作业的安全性。
套管钻井技术研究
２０１４年５月套管钻井技术研究郭晓东（大庆钻探集团钻井二公司项目一部黑龙江大庆１６３０００）摘要:随着石油钻井技术的不断发展，研究新型高效的钻井技术已经成为目前研究的热点和重要方向。
套管钻井技术是一项新型的钻井技术，对传统的钻井技术具有革命性的意义。
套管钻井技术可以有效的降低钻井的成本，提高石油钻井的机械钻速，降低钻井事故发生的概率。
文章通过调研，分析了套管钻井技术的原理，介绍了套管钻井技术优势。
通过研究对于套管钻井技术发展具有积极的意义。
关键词:套管；钻井；原理；优势；经济；钻速套管钻井技术是区别于常规钻井技术的一项钻井新技术，套管钻井过程中，不使用钻杆，而将套管作为石油钻井的钻杆，用套管给井下钻头施加压力，传递井口扭矩。
同时利用套管传递钻井液水力能量，保证钻井的正常进行。
钻进过程中，井下钻具安装在套管柱的下部。
套管钻井技术实现了钻井和下套管作业的同时进行，井下工具和钻头的下放和上提都是在套管内部完成的。
和常规普通的钻井技术相比，套管钻井技术不需要钻杆，钻头的上提和下放利用钢丝绳在套管内部完成的，如果要进行更换钻头作业，则只需要利用钢丝绳将其起出即可，而不需要将整个套管柱起出。
由于钻进过程中套管一直在钻井井筒内，降低了发生卡钻、喷漏等钻井事故的概率，极大的增加了钻井的安全性能。
套管钻井技术是一项新兴的钻井技术，由于不需要使用钻杆和钻铤，因此可以节省大量的石油管材。
同时还不需要重新下套管作业，可以有效的减少钻井所用的时间，因此套管钻井技术具有广阔的应用开发前景。
一、套管钻井技术原理分析套管钻井技术不需要常规钻井中钻杆和钻铤，但是钻井过程中使用的泥浆循环系统、水力系统、井口设备等方面，和常规钻井技术是相同的。
在利用套管技术钻井过程中，套管承担了常规钻井中钻杆的作用，套管在井口动力装置的驱动下，可以实现上提、下放、旋转等。
井下钻头动力也是通过套管来传递的，钻头的直径要比套管的内径小一些。
钻进过程钻头旋转开始形成井眼，但是由于钻头的直径较小，形成的井眼直径无法实现套管的下放作业，因此需要在井下钻头的上部，安装能够伸缩的扩张钻头。
套管钻井技术介绍-27页文档资料
• 更多的油田准备用
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[实例]中海油渤4平台无隔水导管法下表层套管
• 管柱结构：
431.8mm钻鞋+ 339.7mm回压凡尔+ 339.7mm套管+ 尔+ 339. 7mm套管×500mm+ 298.5 mm套管锚
• 钻进井段 59.43—567.3m • 指标效益：
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TESCO套管钻井实践
• 已施工数百口井 • 总进尺二百多万英尺（60多万米） • 最深井深超过13000英尺（约4000米） • 套管直径范围为4 1/2″—13 3/8″ • 最大井斜90° • 成功获取井下工具串的最大深度9400英尺（2800米） • 所钻地层为：软—中硬地层
套管完成，因而大大减少了常见的井壁坍塌、冲刷井壁、井眼内形成 键槽或台阶以及卡钻等问题。
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套管钻井优势
• 因为井筒内始终有套管，起下钻时不会造成井筒内抽吸作用，使井 控状况得到改善。
• 起下钻时能保持钻井液连续循环，可防止钻屑聚集，减少了卡钻事 故的发生。
• 套管内径大，与井壁形成的环空小，改善了水力参数，环空上返速 度和清洗井筒的状况。
3 39.7mm回压凡
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套管钻井优势
• 整个钻井过程不再使用钻杆和钻铤，从人力物力与费用。
• 减少了起下钻时间。在钻井过程中不再有传统的起下钻过程，大大节 约了钻井时间和费用。
• 套管钻进完成后即等同于下套管作业完成，节省完井时间和费用； • 减少了钻井事故和复杂情况的发生。由于套管钻井的井眼自始至终由
概述
定义：
以套管柱取代钻杆柱实施钻井作业，使钻进中的井眼始 终有套管伴随到井底。
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一、 国外套管钻井技术的主要工作原理
1 . T esco 套管钻井系统 T esco 套管钻井系统以常用的油田生产套管作
收稿日期 : 2008- 05- 10 ; 修回日期 : 2008 - 10 - 13
二、 吉林油田套管钻井技术研究
国外套管钻井技术为使用有顶部驱动装置的钻 机, 对钻井设备要求比较严格 , 成本较高且多数公司
设计的固井胶塞及胶塞座, 以实现注水泥后固井胶 塞的碰压及通过固井胶塞的自锁实现敞压候凝, 提 高固井质量。 ( 4)套管钢性扶正器。套管扶正器主要用来防 止套管及套管接箍的磨损, 同时还可以起到便于注 水泥和辅助清除岩屑, 减少套管弯曲的作用。套管 扶正器是由扶正器和调整套组成 , 调整套是半开口, 外表为锥形, 可以补偿套管尺寸误差。当扶正器热 装冷却后 , 套管与扶正器紧紧地连在一起。套管扶 正器可以很好地解决套管的磨损问题 , 基本满足了 工程要求。 ( 5)套管螺纹 承扭技术。经 分析研究 , 在目前 套管上使用螺纹承扭环提高螺纹承扭强度在技术上 不成熟, 经与天津钢管厂、 宝山钢铁股份有限公司共 同分析、 研究采用改制接箍, 除掉套管接箍中间的多 余螺纹部分, 套管对接时螺纹端面对顶 , 即可实现提 高套管螺纹承扭强度, 或者采用 BGC 梯型螺纹, 满 足套管钻井的施工要求。 ( 6)套管钻井专用承扭保护器。该承扭保护器 主要为一接头 , 上部与方钻杆连接 , 下部接一双公短 套管 , 短套管与下部套管串连接, 并可根据使用情况 随时更换短套管。 2 . 3 套后油水层识别的测井方法 利用自然伽马划分储层利用补偿中子判断储层 孔隙度的变化 ; 利用 C /O 测井识别油、 水层。 通过上述研究 , 形成了配套的套管钻井技术 , 主 要有以下特点 : ( 1)该套管钻井系统钻井井深有一定限制 , 即 必须保证一只钻头打到底的技术要求。因此, 该系 统主要适用于井深较浅的开发井。 ( 2)该系统无需采用顶部驱动钻井方式 , 而是 采用转盘驱动钻井方式。因此, 该系统对钻机无特 殊要求, 不会造成成本增加。 ( 3)该系统采用 了机械式套管夹持头 ( 或套管 螺纹承扭保护器 ) 连接在方钻杆下 , 工作在导管内, 无需改变原钻机的液压系统。 ( 4)该系统包括专门的钻头脱接装置 , 可实现 对油层段的裸眼测井。
李祖光等 . 单行程套管钻井技术研究与应用 . 钻采工艺 , 2008, 31( 6): 34- 36 摘 要 : 套管钻井是近几年 新兴的一项钻井技术 , 目前表现出强劲的发展 势头 。 吉林油 田针对套 管钻井的特 点 , 立足于工艺及工具设备国产化原则 , 进 行了套管钻井 工艺及工 具配套 技术的 研究 , 并在吉 林油田 套保 、 扶余及 新民地区进行了 11 口套管钻井的现场试验 , 采用改 进型钻 头脱接 装置 , 根据 地质要求 进行了 主力油 层裸眼 测井 , 并完成了井深 1 000 m 以上的套管钻井 , 取得了良好 效果 , 证明国 产化套管 钻井技术经 过完善后 , 可望 成为降低钻 井成本 、 提高效益的钻井新技术 , 具有广阔的发展前景 。 关键词 : 套管 ; 钻井 ; 设备配套 ; 降低成本 ; 保 护油气层
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钻井工艺
DR I LL I NG & PRODUCT I ON TECHNO LOGY
单行程套管钻井技术研究与应用
李祖光 , 王
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力 , 翟应虎 , 郑万江 , 张嵇南
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( 1 中国石油大学石油工程教育部重点实验室 2 中国石油吉林油田公司钻井工艺研究院 )
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1 口井。均实现了一只 215 . 9 PDC 钻头打至完钻 的目的 ; 通过试验 , 形成了适合于套保、 扶余、 新民油 田的两三种规格套管的套管钻井工艺技术及工具配 套 , 并为今后在其它地区的其它尺寸井眼中进行套 管钻井打下了良好的工艺技术基础。 1 . 套保油田套管钻井试验 钻井主要设备: 钻机: XJ- 350 型; 泥浆泵 : F500 型一台 ; 震动筛及离心机各一台。 试验 采 用 了 244 . 5 P2 钻 头 , 天 钢 生 产 的 177 . 8 TP55D 套管, 内卡式套管夹持头及专用套管 钻井完井连接器、 专用胶塞等特制工具和设备。 本井为国内第一口过油层套管钻井试验井 , 钻 进至井深 55 m 时因夹持头夹紧机构出现松动而启 动应急试验方案。采用套管螺纹承扭保护器代替套 管夹持头钻进。井深 225 . 84 m 因钻 头泥包起钻。 现场采用钻杆钻井通过可能发生钻头泥包的层段 , 钻进至井深 279 . 86m 后, 采用改进后的套管夹持头 恢复套管钻井, 完成钻井设计井深, 完钻井深 320 . 40 m。 完钻后采用低温早强水泥浆固井 , 水泥浆返至 地面, 固井质量优质。 2 . 扶余油田套管钻井试验 钻井主要设备: 钻机: XJ- 350 型; 泥浆泵 : F500 型一台 ; 震动筛及离心机各一台。 扶余地区已完成的套管钻井, 采用与常规井完 全相同的井身结构 , 采用了 139 . 7 7 . 72 mmBGC 螺纹套管作为钻具, 直接钻井完井。钻井速度、 建井 周期等指标高于该地区常规钻井平均水平 , 固井合 格率 100 % , 优质率 50 % 。其中西 25- 011 井, 完钻 井深 535 m, 纯钻进时间为 8 . 15 h , 平均机械钻速为 62 m /h , 平均单根套管用时不到 9 m in ; 建井周期为 31. 12 h , 钻井指标明显高于该地区常规钻井平均水 平 , 实现新的套管钻井记录。 在西 25- 144井采 用了改进型钻 头脱接装置 , 完钻后顺利将钻头丢入井底 , 根据地质要求进行了 主力油层裸眼测井。 ( 设计油层顶为 472 m, 完钻后 起出 9 个套管单根, 使 449 m ~ 井底的井段裸露 , 实 现裸眼测井。测井仪器共下井 3 次, 测了 5 项: 双侧 向、 声速、 伽马、 电极器、 连斜 )。 3 . 新民地区套管钻井现场试验 采用与本地区常规井完全相同的井身结构 , 采
为钻杆同时进行钻井和下套管作业。套管把水力能 和机械能传递给悬挂在套管底部接箍上的利用钢丝 绳可 回 收 的下 部 钻具。组 合 钻具 上 部 的钻 井 锁 ( DLA ) 把钻具与套管进行机械连接 ( 轴向和扭矩 ) 和液压密封。同时在套管柱处安装了一个嵌入和取 出的机械装置。在钻井锁下部钻具组合的最下部是 导向钻头 , 有时也可能包括其它常规钻柱组件, 如管 下扩眼器、 泥浆马达、 取心工具或导向系统等。 2 . 威得福套管钻井系统 威福套管钻井系统更侧重 表层 ( 或技套 ) 的施工, 立足于一只钻头打完全部进 尺, 而不在套管内起下工具串。其所用 PDC 钻头为 特制 , 胎体由易钻材料制成, 通过一个特殊装置 ( 丢 手 ) 与套管相接。套管内可预先放置易钻固井浮箍 ( 简易承托环 ), 钻至预定井深后 , 利用特殊装置将 下部钻头胀裂落入井底 , 然后进行固井作业。下次 开钻时可将钻头体方便的钻碎, 由钻井液携带到地 面排除。
中图分类号 : TE 242 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 768X ( 2008 ) 06- 0034 - 03
套管钻井技术是指在钻进过程中, 直接采用套 管 ( 取代传统的钻杆 ) 向井下传递机械能量和水力 能量, 井下钻具组合接在套管柱下面 , 边钻进边下套 管 , 完钻后作钻柱用的套管留在井内作完井用。套 管钻井技术将钻进和下套管合并成一个作业过程 , 钻头和井下工具的起下在套管内进行, 不再需要常 规的起下钻作业。 套管钻井技术与常规钻杆钻井相比具有节省钻 进时间、 减少井下事故、 改善井控状况、 保持起下钻 时钻井液的连续循环、 改善水力参数、 环空上返速度 和清洗井筒状况等优势。可以减小钻机尺寸、 简化 钻机结构、 降低钻机费用、 节省与钻杆和钻铤有关的 采购、 运输检验、 维护和更换等有关的大量人力、 物 力与费用。若在钻穿产层井段使用, 由于可直接进 行固井作业 , 大大减少了钻井液对储层的浸泡时间 , 降低钻井作业对储层的伤害, 有效保护油气层。 因此, 从技术和经济两方面 , 该项技术已经出现 强劲的发展势头 , 正日益引起国内外石油工程界的 关注, 具有广阔的发展前景 , 甚至有国外公司将该技 术称为继墩钻、 旋转钻井后钻井发展的一个新纪元。
基金项目 : 国家 863计划资助 , 课题名 : 套管钻井技术 , 编号 2006AA 06A 107 。 作者简介 : 李祖光 ( 1983- ) , 2005年毕业于中国石油大学 ( 北京 ) 石油 工程专业 , 现为中 国石油大学 ( 北京 ) 油气井工 程专业在 读博士研 究生 , 从事岩石破碎与破岩工具、 提高钻井钻速的技术与工艺领域的研究。地址 : ( 102200 ) 北京市昌 平区中国石油 大学 233 信箱 , 电话 : 01089733706 , E - m ai: l li- zuguang@ qq . com。通讯作者 : 翟应虎 , 电话 : 010- 89733828, E- m ai: l zh aiyinghu@ 163 . com
三、 套管钻井现场试验情况
通过技术 研究 与攻关 , 首先 在套 保油 田进 行 244 井眼 , 177 . 8 套管的套管钻井工艺技术试验, 实现了一只 244 . 5 P2 钻头打至完钻的目的。在此 基础上进行了 215 . 9 钻头、 139 . 7 套管钻井工艺 技术试验 , 在扶余采油厂完成了 9 口井 , 新民采油厂
第 31 卷
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第 6期
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